I propose a new two stage beamforming scheme in multi-antenna broadcast channels. The proposed scheme designs beamformer to two-stage, the first stage uses statistical channel state information (CSI), especially, the largest eigenvector of transmit correlation. And the second stage uses the reduced effective channel which is made by the first beamformer. While the conventional zero-forcing beamforming scheme requires the CSI which is proportional to the number of antennas at the transmitter, the proposed scheme needs the CSI which is proportional to the number of users. When system is limited to feedback rate for CSI, The proposed scheme has better sum rate than the conventional scheme. The proposed scheme also takes performance gain from multiple array. I show the performance of the proposed scheme and relation between the performance and the channel characteristic with computer simulation.
본 논문에서 다중 안테나 브로드캐스트 채널에서의 새로운 단계적 선형 빔포밍 기법을 제안한다. 기존의 빔포밍들은 각각의 단점을 가지고 있다. 간섭 제거 빔포밍 기법의 경우에는 정확한 순간적 채널 정보 요구량이 많다. 그리고 통계적 빔포밍 기법의 경우에는 각각의 빔간의 간섭으로 인해서 높은 신호 대 잡음비 영역에서의 성능 저하라는 단점을 가지고 있다. 제안된 방식은 기존의 빔포머의 단점을 보완하기 위해서 빔포머를 두 단계로 설계한다. 첫 번째 빔포머는 통계적 채널정보, 특히, 송신 상관 관계의 가장 큰 고유벡터를 사용하여 설계하며, 두 번째 빔포머는 첫 번째 빔포머로부터 만들어진 유효 채널을 가지고 설계한다. 기존의 간섭 제거 빔포밍 기법은 송신단 안테나 수에 비례한 채널 상태 정보를 필요로 하는 반면에 제안된 단계적 선형 빔포밍 기법은 사용자 수에 비례한 채널 상태 정보를 필요로 한다. 만약 시스템이 채널 상태 정보를 피드백하는데 있어서 제한된 피드백만 가능하다면, 제안한 방식이 기존의 간섭 제거 빔포밍 기법보다 더 나은 전송률을 보인다. 또한, 제안된 방식은 다중 어레이로부터 이득을 얻는다. 본 논문에서 컴퓨터 모의 실험을 통해서 채널 상태에 따른 성능을 살펴보도록 한다.
